Questões de Concurso sobre Transformações Químicas e Energia

Considere que as curvas (I) e (II) representam uma mesma reação química em fase gasosa, mas em diferentes condições.

Sabendo que $E_a$ é a energia de ativação, é CORRETO afirmar que

Os processos físico-químicos são comumente utilizados na indústria química, farmacêutica e metalúrgica, bem como na mineração e na indústria solar. Dessa forma, tem-se que o processo físico-químico é todo fenômeno que ocorre sem que haja a formação de novas substâncias. Entalpia ou conteúdo de calor é a energia armazenada nas substâncias (reagentes ou produtos). Portanto, o calor trocado à pressão constante durante o processo é dado por: Q = H –H₀→ Q = ∆H, sendo ∆H a variação de entalpia durante o processo. Como a maioria das reações acontece em recipientes abertos (pressão constante), a tendência é raciocinar em termos de ∆H. É possível afirmar que em uma reação exotérmica:

Em uma aula de eletroquímica, o professor construiu uma pilha usando os metais níquel e ferro e soluções 1,0 mol/L de sais de seus cátions. A figura representa um esquema da pilha.

São dados os potenciais padrão de redução dos metais.

Ni²⁺ (aq) + 2e- → Ni(s) E⁰ = - 0,25 V

Fe²⁺ (aq) + 2e- → Fe(s) E⁰ = - 0,44 V

Em relação a essa pilha, é correto afirmar que durante seu funcionamento a 25^oC forma-se

Em uma pilha de corrosão eletroquímica composta pelo eletrólito e por anodo e catodo feitos de metais diferentes, além da ligação elétrica entre eles, a taxa de corrosão é calculada com base na comparação dos potenciais eletroquímicos dos metais constituintes do anodo e do catodo.

Para se descobrir a identidade de uma amostra metálica, foi realizado o seguinte experimento: Suponha que 30 g de um metal desconhecido foi aquecido em água fervente a 98,1 °C e, em seguida, adicionado a um béquer contendo 225 g de água fria a 21,0 °C, conforme ilustração. Após um determinado tempo, a temperatura final do metal e da água é de 23,1 °C. A tabela mostra a capacidade calorífica específica de algumas substâncias à pressão constante. Qual a natureza do metal? (considere d_água = 1g/mL)

O urânio é empregado como fonte de energia em reatores nucleares. Para tanto, o seu mineral deve ser refinado, convertido a hexafluoreto de urânio e posteriormente enriquecido, para aumentar de 0,7% a 3% a abundância de um isótopo específico — o urânio-235. Uma das formas de enriquecimento utiliza a pequena diferença de massa entre os hexafluoretos de urânio-235 e de urânio-238 para separá-los por efusão, precedida pela vaporização. Esses vapores devem efundir repetidamente milhares de vezes através de barreiras porosas formadas por telas com grande número de pequenos orifícios. No entanto, devido à complexidade e à grande quantidade de energia envolvida, cientistas e engenheiros continuam a pesquisar procedimentos alternativos de enriquecimento.

ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2006 (adaptado).

Considerando a diferença de massa mencionada entre os dois isótopos, que tipo de procedimento alternativo ao da efusão pode ser empregado para tal finalidade?

Conclui-se que a conversão da hematita para Fe_(s) é favorecida em temperaturas abaixo de 623 K.

Simplificadamente, transformações químicas ocorrem com alteração de composição do sistema, porque as moléculas iniciais (os reagentes) são quebradas e seus átomos se reagrupam para formar as novas moléculas (os produtos da reação), sendo as leis ponderais também observadas durante essas transformações.

Observe o gráfico a seguir, que apresenta a variação de entalpia (ΔH) para algumas reações de combustão:

A partir dos dados apresentados, analise as afirmações:

I. Os valores de ΔH₁ e ΔH₂ indicam processos exotérmicos.

II. A energia envolvida na combustão parcial de 1 mol de metano é 890 kJ.

III. A combustão de 5 mols de monóxido de carbono (CO) libera 1415 kJ.

Está correto apenas o que se afirma em

As pilhas de lítio são "a bola da vez" no mercado mundial de pilhas, principalmente por terem uma durabilidade maior do que as pilhas alcalinas, que contém zinco, embora tenham um custo maior.

Sabendo que as duas pilhas citadas contêm o dióxido de manganês em sua composição, a razão entre a diferença de potencial de uma pilha de lítio e de uma pilha alcalina corresponde, aproximadamente, a:

Dados:

Li⁺ _(aq) + e- $\to$ Li _(s) _____ Eº = - 3,05 V

MnO_{2 (s)} + 4H⁺ _(aq) + 2e^- $\to$ Mn²⁺ _(aq) + 2H₂O_(I)

Eº= + 1,23 V

Zn²⁺ _(aq) + 2e^- $\to$ Zn _(s) _____ E⁰ = - 0,76 V

Para fazer um diagnóstico médico por imagem de um paciente, o Físico Médico precisa calcular a meia vida física do radiotraçador Na²⁴ usado para mapear o coração e lesões vasculares.

Em um determinado paciente, o Físico tem conhecimento que 88% da atividade do radiotraçador de Na²⁴ já decaíram, sendo sua constante de decaimento radioativo é $\lambda$ = 0,046 h^-1. A meia vida da fonte de Na²⁴ radioativo para o diagnóstico será de:

Uma amostra sólida de minério (0,500 g) foi dissolvida totalmente com ácidos minerais e diluída em água, formando 5,0 L de solução. A amostra contém minério de manganês, elemento que foi totalmente transformado em Mn²⁺, cuja eletrólise completa produziu uma massa de MnO, igual a 0,150 g, depositada em um dos eletrodos, de acordo com a reação abaixo.

Mn²⁺_(aq) + H₂O_(l) → MnO_2(s) + 4 H⁺_(aq) + 2e

Com base no experimento apresentado e no seu resultado, uma conclusão correta sobre o eletrodo onde se depositou o MnO e sobre o valor percentual mais próximo de Mn na amostra é que o eletrodo foi o

Dado:

M_MnO = 71 g mol^-1

M_Mn = 55 g mol^-1

Um determinado radioisótopo possui constante de decaimento radioativo igual a k = 0,20 dia^-1 .

Considerando-se uma massa inicial de 3,0 g desse radioisótopo, o seu tempo de meia vida e a massa restante após um período de 5 dias são, respectivamente,

Dado:

ln2 = 0,692

e^-1 = 0,368

A grandeza que corresponde à quantidade de energia necessária para elevar em 1ºC a massa de 1g de uma substância é chamada de:

Na tabela a seguir, são apresentados as semicélulas e seus respectivos potenciais padrão de redução que formam uma célula voltaica.

Sob condições padrão, a força eletromotriz dessa célula, em volts, é igual a:

A solução de sal light é classificada como eletrolítica e a sua condutibilidade elétrica é tão maior quanto menor for a sua concentração.

A obtenção do ferro se dá na reação entre o minério de ferro, o óxido de ferro lI (MM = 71,8 g/mol) e o monóxido de carbono, de acordo com a seguinte equação:

FeO_(s) + CO_(g) ➔ Fe_(s) + CO_2(g)

Considerando as equações termoquímicas de outros minérios de ferro, como a hematita, a magnetita e a wusita, a entalpia de obtenção do ferro, a partir 215,4 g de óxido de ferro, é igual a:

Fe₂O_3(s) + 3 CO_(g) ➔ 2 Fe_(s) + 3 CO_2(g)

ΔH₁ = -25 kJ/mol

3 FeO_(s) + CO2_2(g) ➔ Fe₃O_4(s) + CO_(g)

ΔH₂ = -36 kJ/mol

2 Fe₃ 0_4(s) + CO_2(g) ➔ 3 Fe₂O_3(s) + CO_(g)

ΔH₃ = +47 kJ/mol

Corrosão é um fenômeno eletroquímico relevante em engenharia. Quanto à eletroquímica e à corrosão, assinale a alternativa correta.

A partir das informações do gráfico precedente, que representa uma reação química genérica do tipo A + 2 B → AB₂, processando-se com velocidade global constante, conclui-se que

Dadas as equações termoquímicas:

Determine o valor da entalpia de formação do C₂H₆O_(l) em módulo e responda se a reação é exotérmica ou endotérmica, considerando a seguinte equação, a ser balanceada:

C_grafite + H_2(g) + O_2(g) → C₂H₆O_(l)